자기장은 어떻게 '감지'됩니까?

Question

Griffith의 Electrodynamics를 읽는 동안 나는 자기장이 어떻게 도입되었는지 잘 이해하지 못했습니다.

전기장은 정전기력을 찾기위한 중간 계산으로 도입되었으며, 필드와 힘이 같은 방향에 있기 때문에 그 감지가 어느 정도 의미가 있습니다. 구체적으로, 전기장 (자체 권리의 물리적 실체)은 단위 전 하당 힘입니다.

그러나 자기장은 '막대 자석에 의해 감지되는 것'으로 도입되었습니다. 우리는 막대 자석을 사용하여 직선 전류 전달 와이어 외부의 자기장이 동심원을 만들고 다른 전류 전달 와이어를 가져와 '힘'의 방향을 확인했습니다. 그런 다음 힘의 법칙이 다음과 같은 형식이어야한다고 추론했습니다.$q(v \times B)$.

내 질문은 이것이다 : 막대 자석이 힘이 아닌 자기장을 감지한다는 결론을 어떻게 내렸고, 힘이 아닌 자기장을 어떻게 감지 하는가? 자기장이있는 상태에서 전류 운반 와이어와 막대 자석에서 일어나는 일의 차이점은 무엇입니까?

Answer 1

그래서 우리가 막대 자석이라고 말할 때 이것들의 가장 초기 예가 나침반 이었다는 것을 스스로 상기시키는 것이 유용합니다. 나침반은 북쪽을 가리키는 것으로 알려져 있지만, 그들이 북쪽을 가리키는 정확한 이유는 약간 신비 스럽습니다. 남북 방향을 가리키는 이상한 필드를 합리적으로 추론 할 수 있습니다.

기술적으로 전기 쌍극자가 전기장에서 방향을 정하는 방식으로 작동하지 않을 이유는 없습니다. 따라서이 질문은 자기 단극이 감지되지 않았고 모든 자석이 북극과 남극을 모두 가지고있는 것으로 보인다는 사실에 대한 호소만으로 답할 수 있다고 생각합니다. 마치 막대 자석을 반으로 자르면 북극과 남극 만 따로 얻는 것이 아니라 두 개의 작은 막대 자석을 얻습니다. 이것은 힘이 자석의 한쪽에서 북극을 향해 당겨지고 다른 쪽이 직접 힘에 의해 남극으로 당겨 진다고 주장하는 것을 훨씬 더 어렵게 만듭니다.